A MENTE QUE SE ABRE A UMA NOVA IDEIA JAMAIS VOLTARÁ AO SEU TAMANHO ORIGINAL.
Albert Einstein
quinta-feira, 28 de março de 2024
DUNA - Parte 2
terça-feira, 26 de março de 2024
O movimento Browniano e o átomo
No início do século XX, o físico Albert Einstein raciocinou que partículas minúsculas visíveis ao microscópio tinham uma massa suficientemente pequena para se movimentarem ao receberem o impacto de moléculas. Assim, em 1905, Einstein publicou um artigo com detalhes precisos descrevendo que os movimentos irregulares e aleatórios observados por Brown podiam ser explicados quantitativamente por colisões das moléculas de água.
Em 1908, o físico Jean Baptiste Perrin apresentou um trabalho baseado em experimentos que ele idealizou e conduziu sobre o movimento browniano, e que confirmou a explicação de Einstein. Nessa época, a teoria atômica ainda era muito debatida e muitos cientistas ainda a rejeitavam, apesar da descoberta do elétron quase uma década antes por Joseph Thomson.
Foi um fenômeno - o "Movimento Browniano"- descoberto por um botânico e explicado por Einstein e Perrin que definitivamente estabeleceu o consenso científico da existência de átomos e moléculas.
REFERÊNCIAS
https://www.yumpu.com/en/document/read/23079402/molecular-reality-the-contributions-of-brown-einstein-and-perrin
http://koyre.ehess.fr/.../905/bigg_evident_atoms_shps.pdf
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0039368108000563?fbclid=IwAR0fIEWzh5QMaAEEAopKTGQUvvaAAHjn_zHfNreh6_1M1pgz43vdGxJ9bTA
https://swarajyamag.com/science/when-atoms-and-molecules-were-simply-conceptual-tools-and-hotly-debated?fbclid=IwAR0V35NJITIxnj-1LxoocUKhjXCM1lje0IlrwY7oGQ0IBwtDIXRMRJOIi10
quinta-feira, 21 de março de 2024
Wow !
O astrônomo Jerry R. Ehman descobriu a anomalia alguns dias depois, quando estava revisando os dados registrados. Ele ficou tão impressionado que circulou a leitura na impressão do computador, "6EQUJ5", e escreveu o comentário "Wow!" no lado, levando o nome amplamente utilizado no evento.
Toda a sequência de sinais durou a janela completa de 72 segundos durante a qual o Big Ear foi capaz de observa-la, mas nunca mais foi detectado. Muitas hipóteses foram criadas para explicar a origem do sinal, incluindo formas naturais e feitas por humanos, mas nenhuma delas explicou adequadamente o sinal.
Embora o Sinal Wow! não tivesse modulação detectável — técnica usada para transmitir informações através de ondas de rádio — ele continua sendo o candidato mais forte para uma transmissão de rádio alienígena já detectada.
Contexto
Em 1959, físicos da Universidade de Cornell Philip Morrison e Giuseppe Cocconi especularam que qualquer civilização alienígena tentando comunicar via sinais de rádio poderia usar a frequência de 1 420 mega-hertz, que é emitida naturalmente pelo hidrogênio, o elemento mais comum do universo e, portanto, provavelmente familiar a todas as civilizações tecnologicamente avançadas.
Em 1973, depois de completar uma extensiva pesquisa de fontes de rádio intergaláticas, a Universidade Estadual de Ohio designou o agora extinto Ohio State University Radio Observatory (apelidado de "Big Ear") para a busca científica da inteligência extraterrestre (em inglês, "SETI", que significa "search for extraterrestrial intelligence"),
o programa mais antigo de seu tipo na história. O radiotelescópio está localizado próximo ao Perkins Observatory no campus da Universidade de Wesleyan em Ohio em Delaware, Ohio.
Até 1977, Ehman estava trabalhando no projeto SETI como um voluntário, e seu trabalho era analisar uma grande quantidade de dados processados por um computador IBM 1130 e gravados em um papel. Ao ler os dados coletados em 15 de Agosto, às 22h16 no horário EDT (02h16 UTC), ele detectou uma série de valores de intensidade e frequência de sinal que deixaram ele e seus colegas surpresos. O evento foi mais tarde documentado em detalhe técnico pelo diretor do observatório.
Créditos: universo observado.
terça-feira, 19 de março de 2024
Os Quarks Exóticos
O Grande Colisor de Hádrons (LHC), a máquina mais poderosa já construída pelo homem para explorar o universo subatômico, nos presenteou com a descoberta de três partículas nunca antes vistas: um novo tipo de pentaquark e o primeiro par de tetraquarks, incluindo um tetraquark previamente desconhecido. Essas descobertas adicionam novos membros à crescente lista de novos hádrons encontrados no LHC, agora com 66 membros, marcando um período de descoberta comparável ao "zoológico de partículas" dos anos 1950.
A análise dos decaimentos de mésons B carregados negativamente revelou um pentaquark composto por um quark charme, um antiquark charme, um quark para cima, um para baixo e um estranho. Este é o primeiro pentaquark descoberto contendo um quark estranho, desafiando nosso entendimento prévio das interações quark.
Juntamente com sua contraparte neutra, o tetraquark duplamente carregado eletricamente representa um novo tipo de composição. Ele consiste de um quark charme, um antiquark estranho, um quark para cima e um antiquark para baixo, expandindo significativamente nossa visão das possíveis configurações de quarks.
As descobertas no LHC não apenas adicionam novos membros ao zoológico de partículas, mas também oferecem pistas cruciais sobre como os quarks se unem para formar partículas compostas. A existência dessas partículas exóticas sugere uma complexidade muito maior na forma como a matéria pode se organizar em níveis subatômicos, indo além dos modelos convencionais de hádrons.
Os físicos estão diante de um dilema teórico: enquanto alguns modelos descrevem hádrons exóticos como unidades únicas de quarks fortemente ligados, outros os consideram como pares de hádrons padrão fracamente ligados, semelhantes a uma estrutura molecular. Essa dualidade de interpretações abre caminho para um debate científico vibrante sobre a natureza fundamental da matéria.
As descobertas dos quarks exóticos representam mais do que apenas a adição de novas partículas ao nosso catálogo do universo subatômico. Elas têm o potencial de alterar profundamente nossa compreensão das forças fundamentais que governam o universo, oferecendo insights sobre a estrutura da matéria e as leis da física em escalas extremamente pequenas.
O estudo dos quarks exóticos está longe de ser concluído, mas cada descoberta traz consigo uma promessa de novas compreensões e tecnologias revolucionárias. Estamos apenas no início de desvendar os segredos do universo partícula por partícula, e o futuro da física de partículas promete ser tão emocionante quanto as descobertas que já fizemos. À medida que continuamos a explorar o zoológico de partículas 2.0, permanecemos à beira de novas fronteiras no entendimento do cosmos.
#Quarks Exóticos #Física de Partículas #LHC
Palavra-chave: Quarks Exóticos
quinta-feira, 14 de março de 2024
Exoplanetas: da ficção a realidade
♦ Uma aula de astronomia sobre estrelas binárias poderia começar com uma série de diagramas e dados complexos ou com um clipe do filme Guerra nas Estrelas em que Luke Skywalker olha para o céu de seu planeta natal, Tatooine, e vê dois sóis brilhando.
O que despertará mais facilmente o interesse de uma turma sonolenta do ensino médio?
A ficção científica sempre atraiu nossa atenção e, como muitos cientistas afirmam, muitas vezes foi uma fonte de inspiração para suas carreiras científicas. Por esse motivo, às vezes ela é usada para comunicar a ciência ao público, até mesmo para transmitir conteúdos complexos. Embora esse possa ser um método eficaz, é necessário entender como a ciência real é representada pela ficção científica.
Foi isso que um novo artigo publicado no Journal of Science Communication-JCOM fez, usando uma metodologia quantitativa capaz de analisar um grande corpus de obras de ficção científica (abordando especificamente exoplanetas), mostrando que mudanças significativas no conhecimento científico correspondem a mudanças também na literatura de ficção científica.
Emma Johanna Puranen, pesquisadora do St Andrews Centre for Exoplanet Science (Universidade de St Andrews), juntamente com seus colegas do Centro, Emily Finer e V Anne Smith, e Christiane Helling, diretora do Space Research Institute (IWF) da Academia Austríaca de Ciências, aplicaram a análise de rede bayesiana a um corpus de 142 obras de ficção científica, incluindo romances, filmes, programas de televisão, podcasts e videogames.
Para sua pesquisa, os cientistas escolheram investigar a representação de planetas extrassolares, também chamados de exoplanetas. "Eles são meio que onipresentes na ficção científica. Estão em toda parte. A maioria das histórias que se passam no espaço acaba tendo uma cena em um exoplaneta", explica Puranen. "O outro motivo para usar exoplanetas é que houve uma grande mudança em nosso entendimento científico em 1995, quando o primeiro exoplaneta em torno de uma estrela semelhante ao sol foi descoberto."
A metodologia da rede bayesiana permitiu a investigação quantitativa de um assunto - ficção científica - geralmente analisado qualitativamente e, muitas vezes, apenas uma obra de cada vez.
Em uma rede bayesiana, as características dos exoplanetas retratadas nas obras selecionadas são representadas como nós em uma rede interconectada, o que nos permite entender como cada nó afeta os outros. Na prática, é possível determinar, por exemplo, se um planeta em uma obra específica é representado como favorável à vida, se e com que intensidade isso influencia outra característica.
Como as obras de ficção científica analisadas foram distribuídas em um período de tempo relativamente amplo, antes e depois de 1995, Puranen e seus colegas puderam observar que, após essa data, a representação de exoplanetas na ficção científica mudou.
"Tradicionalmente, na ficção científica, há uma grande proporção de planetas semelhantes à Terra e habitáveis", explica Puranen, e isso é obviamente sensato, já que se trata de produtos culturais feitos por humanos para outros humanos. "Mas o que mudou desde a descoberta de exoplanetas reais é que os exoplanetas fictícios se tornaram um pouco menos parecidos com a Terra."
De fato, o grande número de exoplanetas realmente observados pela ciência até o momento contém uma grande maioria de planetas muito diferentes do nosso e muito raramente posicionados no que os cientistas definem como zona habitável, onde as condições são potencialmente mais favoráveis à vida como a conhecemos. Essa realidade científica, comenta Puranen, se infiltrou na representação da ficção científica.
"Posso especular que talvez os autores de ficção científica estejam lendo todas essas manchetes sobre mundos cobertos de lava ou onde chovem diamantes, que vemos na mídia", comenta o pesquisador.
"Acho que a ficção científica é sensível às descobertas da ciência. Acho que ela é uma espécie de reflexo do que estava acontecendo na ciência na época em que foi escrita", conclui Puranen. "Portanto, acho que ela poderia ser incorporada à comunicação científica em termos de fornecer um ponto de partida. Ele pode apresentar conceitos às pessoas."
Fonte: Emma Johanna Puranen et al, Science fiction media representations of exoplanets: portrayals of changing astronomical discoveries, Journal of Science Communication (2024). DOI: 10.22323/2.23010204
Fornecido pela Escola Internacional de Estudos Avançados (SISSA)
🌏 Créditos: International School of Advanced Studies (SISSA). phys.org
terça-feira, 12 de março de 2024
O férmion de Majorana
A vida de Majorana é tão enigmática quanto suas contribuições para a física. Em 1938, ele desapareceu misteriosamente, deixando para trás um legado de perguntas sem resposta, tanto sobre seu paradeiro quanto sobre as implicações de sua pesquisa revolucionária.
A equipe de Kouwenhoven conseguiu criar um dispositivo em nanoescala que revelou a presença de férmions de Majorana em suas extremidades. Este dispositivo foi concebido através da combinação de um nanofio, um material supercondutor e um forte campo magnético. Essa configuração especial permitiu que as partículas emergissem, oferecendo uma nova maneira de investigar suas propriedades e interações.
A descoberta do férmion de Majorana não é apenas um testemunho do poder da pesquisa e inovação; é também um lembrete de que, mesmo em um universo tão vasto e misterioso, a persistência humana e a curiosidade podem desvendar os segredos mais profundos da natureza. À medida que avançamos nesta jornada de descoberta, as contribuições de Ettore Majorana e o estudo contínuo dos férmions que levam seu nome nos lembram de que os limites do conhecimento estão sempre se expandindo, impulsionados pela intersecção da ciência e da filosofia.
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Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2012/04/120413160004.htm
http://www.sciencemag.org/content/336/6084/1003
Entenda mais … https://youtu.be/Yr-JZjMCbHI?si=475U3D6pwxXK-rSz
quinta-feira, 7 de março de 2024
Por que os polos magnéticos se invertem ?
De vez em quando, os polos magnéticos da Terra se invertem completamente. O que faz com que isso aconteça? E como essas reversões afetam a vida na Terra?
♦ A Terra, nosso oásis rochoso e aquático no cosmos, é o lugar ideal para a vida florescer por uma série de razões.
Sentamo-nos à distância certa da nossa estrela natal para que a água líquida exista na superfície do planeta. A atração gravitacional de outros grandes planetas ajuda a nos proteger de colisões apocalípticas com meteoritos errantes. E o campo magnético do planeta circunda a Terra com uma barreira protetora que nos protege de partículas carregadas que atravessam o espaço.
O campo magnético da Terra é gerado pelo fluxo complexo de material metálico fundido no núcleo externo do planeta. O fluxo desse material é afetado tanto pela rotação da Terra quanto pela presença de um núcleo sólido de ferro, o que resulta em um campo magnético dipolar onde o eixo se alinha aproximadamente com o eixo de rotação do planeta.
Escondidos na composição química de rochas antigas estão indícios de que o campo magnético da Terra é um fenômeno dinâmico e mutável. O magma de resfriamento rico em minerais de ferro é puxado para o alinhamento com o campo magnético da Terra, semelhante a como uma agulha é puxada para apontar para o norte em uma bússola. O estudo de antigos campos geomagnéticos registrados em rochas é objeto de uma disciplina conhecida como "paleomagnetismo".
A pesquisa paleomagnética forneceu aos cientistas o conhecimento de que o campo magnético da Terra mudou e até se inverteu em polaridade muitas vezes no passado geológico. Mas por quê?
🔹 O QUE FAZ COM QUE OS POLOS MAGNÉTICOS SE INVERTAM?
O campo magnético da Terra varia em escalas de tempo muito curtas e extremamente longas, variando de milissegundos a milhões de anos. A interação do campo magnético com partículas carregadas no espaço pode alterá-lo em escalas de tempo curtas, enquanto perturbações no campo magnético em escalas de tempo mais longas são causadas por processos internos que se desdobram no núcleo líquido externo da Terra.
"A variação secular do campo geomagnético resulta do efeito da advecção do campo magnético pelo fluxo no núcleo externo do fluido e dos efeitos da difusão do campo magnético no núcleo e no manto", disse o geofísico Leonardo Sagnotti ao Space.com.
Flutuações no campo magnético causadas pelo movimento de material metálico no núcleo externo trouxeram reversões completas da polaridade do campo magnético no passado da Terra. Estudos paleomagnéticos que estudaram estados anteriores do campo magnético mostraram que há dois estados possíveis de polaridade - o estado "normal" atual, onde as linhas de força do campo entram em direção ao centro da Terra no hemisfério norte e saem em direção ao exterior da Terra no hemisfério sul. A polaridade inversa, ou "inversa", também é igualmente provável e estável.
Estudos paleomagnéticos mostraram que as inversões de polaridade do campo magnético da Terra não são periódicas e não podem ser previstas. Isso se deve em grande parte ao comportamento dos mecanismos que são responsáveis por isso.
"O fluxo do fluido metálico (principalmente ferro fundido) no núcleo externo da Terra é caótico e turbulento. As inversões de polaridade ocorrem durante períodos de baixa intensidade do campo geomagnético, durante os quais a intensidade do componente dipolar diminui drasticamente e a estrutura do campo é instável", diz Sagnotti.
O período transitório de inversão de polaridade aparece como um período geologicamente instantâneo (ou seja, abaixo da resolução geológica), com uma duração que se estende até alguns milhares de anos.
🔹 COMO AS INVERSÕES DE POLOS MAGNÉTICOS AFETAM A VIDA NA TERRA?
Quando o campo magnético é propenso a virar, ele está em um estado de intensidade reduzida, resultando em uma maior exposição da atmosfera terrestre ao vento solar e aos raios cósmicos na forma de partículas carregadas. Um estudo recente mostrou que durante a excursão de Laschamps, um período recente de baixa intensidade de campo magnético que ocorreu há apenas 41.000 anos, o fluxo global de raios cósmicos que atingiu a atmosfera da Terra foi até três vezes maior do que o valor atual.
Atualmente, não há evidências significativas de uma correlação entre extinções em massa de vida na Terra e inversões de polaridade geomagnética. No entanto, a ligação das taxas de extinção e especiação de espécies com períodos de baixa intensidade de campo magnético é dificultada por incertezas na escala de tempo conhecida desses "flips" magnéticos.
Além disso, as reversões magnéticas acontecem frequentemente em escalas de tempo geológicas (várias centenas de vezes nos últimos 160 milhões de anos), enquanto eventos de extinção em massa registrados ocorrem a cada cem milhões de anos ou mais (muito menos frequentemente).
Em termos de civilização humana, não é o deslocamento dos polos magnéticos que está diretamente preocupando, mas o período resultante de intensidade reduzida do campo geomagnético. A sociedade está cada vez mais dependente da tecnologia, e os efeitos de uma intensidade de campo magnético reduzida devem ser seriamente considerados por governos e organizações internacionais.
"Nessa configuração, haveria um aumento notável na penetração de partículas carregadas na magnetosfera em altitudes mais próximas da superfície da Terra, com repercussões importantes em nosso mundo tecnológico", acrescenta Sagnotti.
Os riscos a que o nosso planeta e a nossa civilização estão expostos podem ter impactos significativos na sociedade civil, na forma como fazemos comércio, segurança, comunicações, infraestruturas energéticas, satélites e na vida das pessoas em órbita baixa da Terra. Infelizmente, a natureza esporádica das variações e reversões magnéticas significa que não podemos prever quando exatamente isso acontecerá, tudo o que sabemos é que acontecerá.
🌏 Créditos/fonte/Publicação: Por Conor Feehly . space.com .
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terça-feira, 5 de março de 2024
O átomo de Demócrito
O átomo e a estrutura da matéria
A Contribuição Filosófica de Demócrito para a Ciência Moderna
A Persistência do Conceito Atômico Através dos Séculos
* Renascimento Científico:
A ideia do átomo ganhou nova vida durante o Renascimento, quando os cientistas começaram a questionar as explicações aristotélicas da matéria e a buscar uma compreensão mais mecânica do universo.
No século XIX, as descobertas experimentais de cientistas como John Dalton trouxeram o conceito atômico para o centro da química, solidificando-o como um princípio fundamental da ciência.
Da Filosofia grega à Física Quântica